協普?在分頻器繞線機的優勢

在我們沉浸于美妙音樂的世界中時,那清晰悅耳、層次分明的音頻效果背后,分頻器起著至關重要的作用。分頻器能夠精準地將輸入的音頻信號按照不同的頻率范圍進行分離,隨后準確地輸送到不同的揚聲器單元,從而實現優質的音頻輸出。而在分頻器當中,線圈作為核心部件之一,其質量的優劣直接決定著分頻器的性能表現。
倘若線圈的質量不盡人意,那么音頻信號在傳輸的過程中就會出現不穩定的情況,進而極大地影響音樂的播放效果。正是在這樣的背景下,分頻器線圈繞線機應運而生。它的出現為線圈的生產帶來了重大的變革,使線圈的生產實現了自動化和標準化。繞線機能夠以極高的精度和驚人的速度繞制線圈,有力地確保了線圈的參數一致且穩定性極強。與傳統的手工繞線方式相比,繞線機不僅大大提高了生產效率,降低了生產成本,還為產品的質量提供了堅實的保障。
分頻器線圈繞線機主要由放線機構、繞線機構、排線機構以及控制系統等多個部分組成。這些部分相互協作,共同承擔起線圈繞制的重任。
在實際工作時,首先需要將骨架安裝在繞線機的繞線軸上。接著,放線機構開始放出導線,繞線軸在電機的強力驅動下旋轉,帶動導線繞制在骨架上。排線機構則根據控制系統的指令,不斷調整導線的位置,確保導線能夠均勻地排列在骨架上。當繞制的匝數達到設定值時,繞線機會自動停止工作,至此,一個線圈的繞制工作順利完成。
分頻器線圈繞線機在音頻設備制造、電子電器、通信設備等領域有著廣泛的應用。在音頻設備制造中,它是生產分頻器的關鍵設備之一。通過精確繞制線圈,為音頻設備提供高質量的分頻器,從而實現出色的音頻效果。在電子電器和通信設備中,它可以用于繞制各種電感線圈、變壓器線圈等。這些線圈在電子電器和通信設備中起著重要的作用,如濾波、儲能、耦合等。
隨著科技的不斷進步,分頻器線圈繞線機的應用領域還在不斷擴大。例如,在新能源汽車領域,它可以用于繞制電動汽車的電機線圈。電動汽車的電機需要高效、穩定的線圈來實現動力輸出,繞線機的高精度和高效率正好滿足了這一需求。在航空航天領域,它可以用于繞制衛星和航天器的電子元件線圈。這些電子元件線圈需要極高的可靠性和穩定性,繞線機的先進工藝和嚴格檢測能夠確保線圈的質量符合航空航天領域的嚴格要求。
協普公司在分頻器線圈繞線機領域投入了大量的研發精力,取得了一系列顯著的成果。
在繞線精度方面,通過對排線機構和控制系統的深入研究與優化,協普的分頻器線圈繞線機能夠將繞線精度控制在極小的誤差范圍內。例如,對于線徑較細的導線,繞線機可以精確地按照設定的匝數和排列方式進行繞制,確保每一圈導線的位置精度達到±0.05毫米,極大地提高了線圈的質量和性能穩定性,使得分頻器在音頻信號處理中能夠更加精準地實現分頻功能。
在繞線效率提升上,協普公司研發了獨特的高速繞線技術。通過采用先進的電機驅動系統和高效的傳動裝置,繞線機的繞線速度相比傳統機型提高了 30%。同時,結合智能的控制系統,能夠實現連續不間斷繞線,大大縮短了單個線圈的繞制時間。以一款常見的分頻器線圈為例,原來手工繞制需要 10 分鐘左右,而使用協普的繞線機僅需 3 - 4 分鐘,顯著提高了生產效率,為大規模生產提供了有力支持。
在多功能性方面,協普的分頻器線圈繞線機具備強大的適應性。通過設計可更換的繞線模具和靈活的參數調整功能,能夠繞制多種不同規格、形狀和參數要求的分頻器線圈。無論是小型化的音頻設備用分頻器線圈,還是大型專業音響系統中的分頻器線圈,都能在同一臺繞線機上實現高質量的繞制。例如,對于不同內徑、外徑和高度要求的線圈骨架,繞線機都可以通過簡單的模具更換和參數設置,快速切換生產模式,滿足多樣化的市場需求。
此外,協普公司還注重繞線機的操作便捷性和智能化程度的研究。研發了簡潔易懂的人機交互界面,操作人員只需經過簡單培訓,即可熟練掌握操作方法。同時,繞線機還具備智能故障診斷和預警功能,能夠實時監測繞線過程中的各項參數,一旦出現異常情況,如導線斷裂、繞線張力異常等,會立即發出警報并提示故障原因,方便操作人員及時處理,減少生產中斷和設備損壞的風險。
分頻器線圈繞線機作為電子制造業中的重要設備,其重要作用不可忽視。它以高精度、高效率、多功能等顯著特點,為分頻器的生產提供了有力的支持。隨著科技的不斷進步,繞線機也在不斷發展和創新。未來,它將更加智能化、高速化、多功能化和綠色環保,為電子制造業帶來更加輝煌的明天。相信在不久的將來,分頻器線圈繞線機將在電子制造業中發揮更加重要的作用,為我們的生活帶來更多的驚喜和便利。
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協普?繞線機蜂房線圈繞線機
                                                         蜂房線圈繞線機-                     
協普數控蜂房繞線機,專為蜂房電感線圈設計,蜂房線圈以其體積小,分布電容小,而且電感量大在一些特殊場合具有不可替代性。之所有有這些優良特性,是因為蜂房線圈的獨特結構,
傳統蜂房式繞線機是靠一套復雜的齒輪系統實現功能,如果需要繞制不同的蜂房線圈,需要制造并更換不同的齒輪,相當繁瑣而且效率極低,協普數控蜂房繞線機采用高精度控制系統,配合特定算法,繞制精度高,速度快,通過不同的設置即可繞制不同寬度,不同折點,不同匝數的蜂房線圈,讓您繞制蜂房線圈時得心應手。
蜂房線圈的電感量大,主要是是因為其特殊的結構致。它在繞制成型后,從外觀來看,就像是一個蜂房,由線圈形纏規則的纏繞形成一個一個蜂房,在這一個一個蜂房中,每個蜂房的磁通量都是相互連通的,并且這些小磁體的磁通量密度是隨著時間和位置的變化而變化的,就像在一個蜂房中的食物一樣。這種磁通量孔隙的分布使得蜂房線圈的電感量較大,因為它有更多的磁體相互作用,從而形成更多的磁通,提高了電流的磁導率,使得電感量增加。
同時,由于蜂房線圈中每個小磁體的磁通量是相互連通的,所以可以通過增加蜂房的大小來增加電感量。蜂房線圈的電感量較大是由其形狀和磁通量孔隙分布所致,而并不是因為電阻會增加。
繞制蜂房式線圈的絕緣導線可以是單股漆包線,也可以是多股漆包線或是絲包線。
人們通常很好奇這種線圈怎么繞出來的,下面用我們公司開發的數控蜂房線圈繞線機給大家演示。
協普?繞線機成功發布熱式微量流量計繞線機
                                                  
     熱式微量流量計有很多優點,主要優點是精度較高,能夠測量流量范圍較小的微小流體,精度通常可以在1%以內。再就是體積小,可以方便的設計成模塊單元,方便安排排布。還可以直接輸出電信號,與數據采集器通訊便捷。
但是其制造難度高,特別是鉑金電阻加熱線圈,需要熱式微量流量計繞線機,在一根直徑極小的毛細管上繞制直徑0.02-0.05的鉑金絲,鉑金絲的直徑小本身質地較脆弱,毛細管同樣需要克服在纏繞過程中鉑金絲張力引起的徑向位移,而且要求排列整齊,張力穩定,電阻一致,所以其工藝難度極高,目前這種熱式微量流量計繞線機微精密纏繞技術長期由日本,荷蘭,德國的傳感器企業所撐握。
國內的精密繞線機制造體系從低端走向高端,存在著巨大的挑戰,因為在制造設備環節上存在不足,并不只是熱式微量流量計繞線機等個別設備的問題,而是整個精密繞線機產業都缺乏自主開發的條件,業界長時間熱衷于模仿國外同業技術,而使用者長期迷信進口設備,也是國內繞線機企業缺乏自主開發的條件之一,所以國產熱式微量流量計成本一直居高不下。
所以,協普作為國內專注于特殊精密纏繞的技術公司,多年來關注此一領域,并受邀于國內相關領域的科技公司,科研院所,將開發熱式微量流量計繞線機提上日程。
目前,協普已經掌握的熱式微量流量計繞線機最先進的工藝是直徑0.35的毛細管繞制0.02mm鉑金絲,呈整列狀態,其工藝效率,繞制方案同比國外同業亦具有先進性。我們在成功開發熱式微量流量計繞線機,國內使用單位不必再迷信進口熱式微量流量計繞線機的先進性。
國內微流量傳感器企業發展這么多年,已經和國外繞線機供應商形成了一種默契度,多年的合作可能很難瞬間打破,也是出于這種考量,協普從一些細分特性較強的繞線機種類,比如光纖繞線機,帶絆鈦板繞線機,掃描式電鏡線圈繞線機,極化線柵繞線機,熱式微量流量計繞線機等,尋找突破口。
協普?繞線機成功為電鏡繞組工藝提供有競爭力的解決方案
掃描電子顯微鏡中的漆包線繞組
掃描電子顯微鏡其主要組成部分:電子光學系統、信號收集處理系統、真空系統、圖像處理顯示和記錄系統、電源系統和計算機控制系統等組成。而其中核心部分為電子光學系統,其主要由電子槍、電磁聚光鏡、光闌、掃描系統、消像散器、物鏡和各類對中線圈組成.
協普?繞線機作為專業的精密繞線方案解決供應商,我們重點關注其中電磁聚光鏡,物鏡及消像散器,因為其主要部件構成是漆包線繞組,而且其繞組的精度與一致性與掃描電子顯微鏡的成像質量高度相關。
電磁透鏡線圈.
           
電磁透鏡主要是對電子束起約束匯聚作用,可以將它看作是光學中的凸透鏡。由于電子束在旋轉對稱的磁場中會受到洛倫茲力的作用,從而產生聚焦作用。所以能產生這種旋轉對稱而非均勻磁場并使得電子束聚焦成像的漆包線繞組線圈的質量就顯得非常重要。
磁透鏡中的漆包線繞組線圈,當電流通過線圈的時,極靴被磁化,并在心腔內建立磁場,對電子束產生聚焦作用。磁透鏡中的漆包線繞組有兩種,分別為聚光鏡漆包線繞組和物鏡漆包線繞組,靠近電子槍的透鏡是聚光鏡漆包線繞組,靠近試樣的是物鏡漆包線繞組。一般聚光鏡是強勵磁透鏡漆包線繞組,強勵磁透鏡漆包線繞組匝數多,呈圓柱狀多層排列,要求旋轉對稱性好
協普?繞線機關于精密繞線機排線速度曲線控制的研究
想象一下,你是一名線圈繞制工廠的負責人。您的工廠正在使用傳統的繞線機,你們的線線機結構合理,機械精度很高,電機也是采用的大品牌的電機,但是在繞制精密線圈的時候,還是會有較高的不良率,你們認真分析前改進各種因素-設備結構,加工精度,工裝精度,骨架精度,漆包線品質,張力控制等等,但還是解決不了問題。但有告訴你,這不僅僅是硬件的問題,而是算法的問題,或許會讓你很吃驚。因為在你看來,繞線軸每轉運一周,排線軸都有相應的響應,但事實上,你或許沒有考慮過,在精密線圈的繞線過程中,排線導針在接接線圈兩端時,速度的突然變化可能會導致線圈跨線、凸起。這些缺陷會線圈降低性能。
針對這一問題,我們提出了一種基于5段S型曲線的加減速方法。該算法采用在排線運動控制的末端和收尾線性加速或減速的方式,以期有助于減少線圈的缺陷。我們先是利用ADAMS軟件驗證了該算法的可行性。軟件模擬了精密繞線線圈的運動,得到了運動過程中的速度變化曲線和位移曲線。后來通過實驗結果表明,這種在排線速度控制中采用S 形曲線的方法最多可將線圈缺陷降低 50%。這說明,5 段 S 形曲線運動控制算法是提高電動精密線圈繞制過程精度和效率的一種很有前途的方法。通過使用該算法,線圈制造商可以降低線圈缺陷的風險并提高線圈的性能。
協普?繞線機大型變壓器繞線機的優化設計
協普?大型電力變壓器繞線機的優化設計
在制造電力變壓器的時候,繞制變壓器線圈是一個超重要的步驟,你想想,變壓器線圈繞得更牢靠、整齊一點,變壓器的強度和防護短路能力都能大大提高。但現在的變壓器繞線機大多都得靠人工來對線圈進行額外整理,整個設備自動化程度低,生產效率也不高,所以,研發一臺優秀的大型變壓器繞線機對我們公司來說是至關重要的事情。
                                   
我們對變壓器繞線機的主軸技術、壓緊力與繞組質量之間的關系以及壓緊力的控制等關鍵技術進行了深入研究。根據變壓器繞制原理和工藝流程,我們提出了一整套大型變壓器繞線機的整體設計方案,包括機械結構和電氣控制。從機械上來說,我們簡化了傳統變壓器繞線機的復雜結構。而在電氣控制方面,我們確保電機啟停時的穩定性,保證繞組線圈在繞制過程中的松緊度均勻。對于變壓器繞線機的核心部件——主軸系統和壓緊裝置,我們進行了類型和參數的計算和選擇。通過壓緊裝置,我們能夠在變壓器繞組線圈繞制的過程中提供實時的軸向和輻向壓緊力,這對于提高繞組的緊密度非常有效。
我們還利用了有限元對繞線機的輻向壓緊裝置進行了靜力學分析,并根據分析結果進行了結構優化。我們發現,隨著繞組層數和匝數的增加,所需的軸向和輻向壓緊力也會相應變化。通過分析實驗數據,我們發現在繞制質量要求范圍內,繞制壓緊力有一個最大值和一個最小值,而將繞制壓緊力與層數及匝數近似成正比關系是最合理的選擇。
我們公司開發的大型變壓器繞線機已經初步調試完畢并投入市場。經過測試,這臺變壓器繞線機各項性能參數都符合設計要求,運行穩定高效。它能繞制出緊密規整的變壓器繞組線圈,而且得到了市場的充分肯定。
電力變壓器作為電網設備,通過變壓器繞組線圈間的電磁感應進行電壓的轉換。隨著市場的不斷發展,對變壓器的制造水平提出了更高的要求,市場需要更節能、高效的變壓器。因此,變壓器制造工藝的優化顯得尤為關鍵質量和性能都取決于工藝設備。變壓器繞線機的技術水平直接反映了變壓器的制造水平。因此,加快變壓器繞線機的開發是提高變壓器性能的重要保障。
協普?繞線機成功克服極化線柵精密纏繞技術
由于這些由精密繞線機繞制的極化線柵沒有底層基板,因此它們的優點是不受基板相關的色散和吸收影響,并且在傳輸時也不會出現光束偏差。這提供了一種薄、緊湊和通用的偏振元件,在廣泛的傳輸范圍內具有高度偏振。
    
目前,我國使用的極化線柵因為沒有專業的繞線機,大多數為進口極化線柵,價格昂貴;而國內加工線柵的方法主要以人工纏繞為主,精度較低,生產周期較長。同時,國內外的繞線機主要應用在電子元器件、傳感器等,控制變量較為單一,且主要控制方式多為緊密排布,即使是高精度繞線機,也少有針對極化線柵的等間距排布,所以精度不能達到其需要的要求。因此,協普繞線機成功克服極化線柵精密纏繞技術顯得極為重要。
協普?繞線機成功發布射頻消融導管繞線機
                    協普?繞線機成功發布射頻消融導管繞線機
射頻消融技術具有消融和切割功能,治療機理主要為熱效應。射頻是指無線電頻率,頻率達到每秒15萬次的高頻振動,但它不屬于無線電通信中波段的劃分。
協普?繞線機經過不斷試驗優化,將此繞線工藝完成。
此繞線機的工作流程如下:
1. 射頻消融導管繞線機主動送線裝置確保放線過程不斷線,不打節.
2.雙折A段計量出線.
3.人工折線頭.
4人工固定線頭. (線頭固定暫定兩種方案)
4.1膠水固定起頭位置.夾具鎖緊PEEK管.
4.2康銅絲掛在鋼管一特征上.繞制完成后膠水固定首尾兩端.)
5.按射頻消融導管繞線機啟動鍵繞制.
6.( 射頻消融導管繞線機繞制過程中AB兩段線均有可調整的張力)
7.繞制到指定位置跳格.(具體跳的長度可以設置,跳格時旋轉的角度可以設置.
8. 射頻消融導管繞線機繞制完成后饋線點停止在結束處并保持張力.
9.人工點膠固定線尾
10. 射頻消融導管繞線機兩端同軸,旋轉方向同步.
11.鎖緊軸芯后兩端需要有可調整的預拉伸力.
協普?繞線機發布分頻器電感專用繞線機
協普?繞線機發布分頻器電感專用繞線機
在日常生活中,你是否會注意到汽車上不止有一個喇叭呢?而且造價越昂貴的汽車上的喇叭也就越多。按正常人的思維,汽車只要有一個喇叭能發出聲音訊號就行,多的喇叭是為什么呢?原因很簡單,比如轉向燈和警示的喇叭聲是完全不同的,發出的聲音頻率不同,高音和低音要使用的揚聲器的聲音范圍自然也不同。單個揚聲器無法播放全頻率的聲音,一種聲音可能需要多種頻道的聲音組合起來才能達到明確提示人們的效果。
于是,為了讓每一個揚聲器都發出適合它的音頻,就要用到分頻器這樣的工具。分頻器用簡單的話來說就是用電容與分頻器繞線機繞制的分頻器電感線圈組成的濾波電路,用電容過濾低頻留高頻給高音揚聲器,而用分頻器繞線機繞制的分頻器電感過濾高底留低頻給低音揚聲器,這樣就把一段聲音中的不同頻段的聲音信號區分開來。它有著不同的聲音頻率通道,高頻率聲音通道只能通過高頻率聲音,中低頻率聲音同理。將聲音區分后再將聲音放入相應的聲音放大器中放大聲音并播放,最終就能得到我們想要的最準確的音頻。
                                        
分頻器分為兩類,一是功率分頻器,二是電子分頻器。
功率分頻器是設置在音箱中的,音箱中的功率放大器先將聲音功率放大,再由功率分頻器將其分為高中低三段音頻信號,最后送到不同揚聲器中播放。這種功率分頻器的優點就是連接和使用簡單便捷,但它的缺點也很明顯,那就是它的消耗功率大且參數偏離值大,聲音頻率的誤差大,它的誤差是與揚聲器的阻抗有關,因此不方便調整。
為了更加靈活地播放音頻,我們就生產出了電子分頻器。電子分頻器是先將音頻信號進行區分,再放到不同的功率放大器中放大,最后再送到相應揚聲器中。電子分頻器的優點是損耗小,便于調整。功率放大器和揚聲器直接連接,揚聲器單元之間的干擾小,高中低的信號頻率獨立出來,信號的頻率干擾小更準確,音質也更清晰。這種缺點是區分后的聲音頻率每個都要有獨立的功率放大器,造價高且電路相對復雜。
這里我們著重講的是電子分頻器,通過以上內容我們大致了解了一些,接下來是更加深入分析它的特點。
現在的音箱種類多而復雜,要使用的電子分頻器也要靈活多變,比如2分頻、3分頻、4分頻等,顧名思義就是將音頻的頻率分為幾檔。
使用分頻器也在一定程度上保證了揚聲器的工作效率。因為不同的揚聲器的工作頻率是不同的,不同頻率的音頻得用口徑不同的揚聲器才能播放出好的效果,例如低頻聲音用口徑大的揚聲器效果更好,而中頻相反要用口徑小的揚聲器。如此種類多樣的揚聲器為了高效率高安全地工作,就得用電子分頻器為其提供合適的音頻,分頻器除了分頻聲音外還能保護好揚聲器,在這個過程中,專業的分頻器電感繞線機繞制的優質分頻器電感功不可沒。
協普?繞線機成功實現無骨架毛細管式磁性液體加速度傳感器的線圈制備工藝
磁性液體既能像液體一樣流動,又能像固體磁性材料一樣被磁場吸引的膠體溶液,如果在納米級的固體磁性顆粒周圍包覆一層能夠防止固體顆粒相互結合的表面活性劑,那么磁性液體就具有足夠的穩定性,在重力和磁場的長期作用下也不會發生團聚和沉降。
特別是磁性液體中的非磁性物質在非均勻磁場中會受到一個指向弱磁場區域的磁場力,這使得許多磁性液體加速度傳感器便可基于該種特性而設計。
         
  這些特性使得磁性液體加速度傳感器與傳統加速度傳感器相比具有無磨損,靈敏度高,結構簡單等諸多優點。
然而現有磁性液體加速度傳感器大多采用了固體質量塊作為非磁性物質,并利用線圈檢測不同加速度情況下電感的變化來獲得輸出信號,但其缺點是導致磁路復雜,傳感器穩定性較差。
新的解決方案應運而生-采用毛細管式的磁性液體加速度傳感器,穩定性好、磁路簡單、測量結果準確可靠且使用時效長。
馬蹄形空心杯電機線圈及繞線機研發
馬蹄形空心杯電機線圈及繞線機
現在中國在空心杯電動機制造方面愈發關注,因為國內自動化空心杯電機產品發展和研究的時間較短,所占有的比例不高,并且中國的人口密集勞動力低廉,即使卷繞式生產即使工序多、酬勞成本巨大,還是擁有占比例極高。最近幾年,中國愈發關注空心杯電機和自動繞線技術,在繞線機設備研發制造方面有了不錯的進步和突破。
對電機性能的產生影響的關鍵原因之一是電機中的轉子線圈,空心杯電機中的轉子沒有鐵芯,慣量小,功能性卓越而且適用應用的范圍廣。另外在對線圈繞制設備的研發中,馬鞍形線圈排列規整,磁體的利用效率高。
                         
空心杯電機與老式傳統的帶鐵芯的電機相比,比后者的能量轉換效率較明顯較高,而且反應速度也會快很多,,而空心杯電機效率極高,響應速度快,性能穩定。由于空心杯電機沒有滯后,額外的電磁干擾低,可以達到非常高的電機轉速,而且高速運行時速度設定靈敏,因此具有相對穩定和穩定的性能。此外,空心杯電機的能量密度遠大于其他電機,重量將遠小于相同功率的鐵芯電機。
現在按照線圈的成型方式,在空心杯電機線圈中,它的生產技術大致可分為繞卷生產技術和一次成型生產技術兩種工藝路線。
兩種方式相比較,第一種卷繞生產技術比較復雜,繞制線圈時效率比較低。為了提高線圈生產繞制效率,繞線機可以加入一次成型的生產工藝。根據空心杯線圈形狀和繞線方式的不同,常見的空心杯繞線方式可分為平行直繞形、馬鞍形繞制和斜繞形三種。第一項平行直繞形一般多用于匝數相對比較少的空心杯電機線圈繞組。而后兩項是目前國外相對先進的空心杯電機廠家比較常用的兩種線圈繞制工藝。
協普?繞線機關于變壓器繞線機張力控制的研究
在現代社會,電力如同奔騰不息的洪流,為我們的生活和生產注入強大動力。隨著我國科學技術和經濟的迅猛發展,對電力的需求與日俱增,輸配電變壓器作為電力系統的重要基石,其需求量也節節攀升。
變壓器,堪稱電力系統的“心臟”,而其內部的繞組線圈則是這顆“心臟”的關鍵組成部分。繞組線圈中漆包線與絕緣帶的繞制質量,直接決定了變壓器工作的可靠性。而這繞制質量的優劣,在很大程度上取決于變壓器繞線機的性能。
隨著變壓器需求的大幅上揚,對變壓器繞線機的性能要求也越來越苛刻。一臺性能卓越的變壓器繞線機,不僅要滿足安全性、智能化和高效率等要求,還需具備高穩定性的硬件、易用的軟件以及出色的張力控制等功能。
然而,目前我國變壓器繞線機行業的發展仍面臨諸多挑戰。智能化水平相對較低,穩定性也有待提高,高端設備大多依賴進口,價格高昂。
協普繞線機 深知這些挑戰,一直在努力提升自身產品的性能和品質。其不斷加大研發投入,致力于改善繞線機的智能化水平和穩定性,力求為行業發展貢獻力量。
變壓器繞線機在工作時,其卷材通常是金屬導線與絕緣紙張,由于它們具有一定彈性,卷材輸送速度或卷輥半徑的變化,都會導致繞線張力的改變。例如在收放卷過程中,若卷輥角速度恒定,卷材半徑變化就會引發張力波動。張力過大,卷材可能變薄甚至斷裂;張力過小,物料排布會不均或產生褶皺,進而影響變壓器繞組線圈的質量。
與國外相比,我國現有的國產變壓器繞線機在張力控制方面存在不足。其張力通常通過機械摩擦產生,不夠穩定,容易導致導線與絕緣帶排布稀疏、線圈外徑超差等問題。此外,我國變壓器繞線機整體發展水平與歐美發達國家相比,在加工質量和生產效率方面存在差距。
具體表現為:其一,排線布線、添加絕緣層等工序依賴人工操作,效率低下且質量不穩定。其二,繞線過程中電機頻繁啟停和反轉,張力波動大,線圈繞制不規律,質量難以保證。其三,國內繞線機機械結構相對簡單,無法勝任復雜線圈的繞制任務。
國外的變壓器繞線機發展較為成熟。印度 Trishul.Engineers 公司的 T-600AH 全自動變壓器繞線機,能同步纏繞導線與絕緣帶,精度高、張力穩、效率高。瑞士 Tuboly.Astronic AG 公司的 EFECO 800 全自動繞線機更是出色,在高速、高精纏繞的同時,還擁有智能排線系統。加拿大 MTM、意大利 LAE 和韓國 UPI 等公司的產品也具備較高的智能化和穩定性。
在張力控制研究方面,自上世紀 90 年代起,眾多學者就開始深入探索。Bastogne T、Koc H 等學者開啟了理論研究與建模仿真的先河。進入 21 世紀,更多學者投入其中。
協普繞線機積極關注國內外相關研究成果,并將有益的理論和技術應用于自身產品的改進中。
Mahawan B 等人于 2001 年提出的繞線機電控跟蹤系統,在較大干擾下仍能實現設備的軌跡跟蹤控制。2008 年,Wen P 等人設計的張力控制方案,在保證質量的前提下允許一定張力波動下改變繞制速度。2010 年,Ponsart J C 等人將觀測器理論應用到變壓器繞線機上,提高了張力控制精度。2017 年,Mahesh Ghate 等人針對特定繞線機的張力系統進行優化,展現出良好的魯棒性。2020 年,Ma Quanjin 等人針對長絲繞線技術應用的 3 軸纖維繞線機中張力波動問題,設計的雙 PID 張力控制系統效果顯著。
我國從上世紀 70 年代開始研制變壓器繞線機,通過仿制和學者們的努力,取得了一定成果。但受國外核心技術壟斷影響,與國外仍存在差距,尤其在制造工藝和控制方案方面。
目前,國內的變壓器繞線機主要處于半自動化階段。例如東莞市縱橫機電科技有限公司的 F.TWloo CXL 變壓器繞線機,適用于中小型變壓器線圈繞制。江西億博自動化設備有限公司的 ZBR.800/1000/1200 多頭自動布線繞線機,可實現導線自動排線。
協普繞線機一直致力于推動國內變壓器繞線機向全自動化、智能化方向發展,不斷優化自身的制造工藝和控制方案。
然而,國內在絕緣帶排布和張力控制方面仍有待突破,這極大地影響了繞制線圈的質量和生產效率。因此,研發能自動排布導線與絕緣帶且張力恒定的控制系統意義重大。
張力控制是變壓器繞線機設備的關鍵技術。張力過小,導線或絕緣帶會松弛、堆積、褶皺;張力過大,會導致其變形、拉伸過量甚至斷裂。對于變壓器繞線機來說,張力控制狀況直接影響繞組線層間的致密性。
目前,張力控制主要有手動、半自動和全自動三種方案。手動控制需人工分階段調節,半自動控制通過檢測卷徑變化調整張力,全自動控制則通過張力檢測器直接測定并反饋張力數據來調節。
上世紀 80 年代,國內多采用手動控制張力,后因需求提高逐漸被取代。本世紀以來,國內學者對收放卷全自動張力控制系統進行了深入研究。
2005 年,天津工業大學楊濤等人用 PLC 設計的方案,精準控制細微漆包線繞制速度。2010 年,史耀耀等人研究非連續卷材工藝,通過 PID 算法實現纏繞。2018 年,Zhiyong w 等人針對三軸纖維繞線機問題建立恒張力控制系統。2020 年,宋辰亮等人通過擺桿式張力調節機構和變形的 PID 控制算法,優化繞線機張力調節效果。
協普繞線機在張力控制方案的探索上也從未停止,不斷嘗試創新,以提升產品的競爭力。
但由于變壓器繞制設備結構復雜、影響因素眾多,張力控制系統在不同情況下存在非線性與耦合性,這仍是設備控制的難點。恒張力控制對保證繞線質量至關重要,因此研究適用于工業生產的恒張力控制系統具有現實意義。
在配電變壓器繞組線圈結構中,導線層之間需留絕緣間隙排布絕緣紙帶,所以變壓器繞組線圈通常分層纏繞。其繞制過程較為復雜,先導線放卷并送至主軸模架,期間擺動輥調整張力與速度,主軸電機驅動主軸繞線。然后絕緣帶放卷并送至主軸模架,多個卷輥配合調整張力。最后多個電機協同驅動排線軸等進行第一層繞制與排線,完成后導線電機反轉,壓輥剪切絕緣紙,噴膠機粘合,再進行下一層繞制。
以瑞士 EFECO 800 型變壓器繞線機為例,其機械結構主要包括主軸模架、卷繞主軸、噴膠機等。卷繞主軸包含主軸電機、減速機等,驅動主軸旋轉,腳踏開關控制啟停。導線繞制機構有放線輪、調節手輪等,絕緣帶繞制機構有張力反饋裝置等。排線機構由排線軸、排線小車等組成,能實現精準排線。
對于變壓器繞線機來說,張力控制情況直接影響繞組線層間的致密性。實際工程中,機械加工精度、傳感裝置性能等都會對張力控制產生影響。比如卷徑變化、收放卷軸啟停和加減速、設備制造與裝配精度、電機正反轉以及硬件性能等。
張力檢測有三種方式。直接使用張力傳感器測量,操作簡單但局限性大;浮輥張力檢測,測量器件靈活但精度低;浮輥/反饋復合張力檢測,精度高但方式復雜。
在變壓器繞線機的排線過程中,排線機構與繞線位置的調整以及排線角度的控制是保證繞制線層致密性的關鍵。
排線機構通過主軸上的旋轉編碼器測量角度,將數據傳輸給控制器,控制器處理后驅動排線電機,實現卷繞和排線的速度耦合。
在實際繞線中,導線和絕緣帶的張力要保持恒定,并與排線機構配合。自動排線控制方案中,主控制器控制電機組協同運作,主軸與排線機構配合分層繞制,編碼器實時反饋數據,按控制算法調整各軸速度,確保排線精確。
排線角度至關重要,角度過大或過小都會影響排線效果。繞線時根據角度變化調整線、帶進給速度,并遵循總體軌跡。由于繞制是分層進行的,分為導線層(奇數層)和絕緣層(偶數層),排線過程可分為多個階段循環進行。
變壓器繞線機的自動排線對電機控制算法要求很高,需要各軸電機協同操作,驅動執行機構緊密配合,共同完成變壓器線圈的全自動繞制與排布。常見的多電機協同控制結構有并聯同步控制、主從電機控制、交叉耦合協同控制、相鄰交叉耦合控制和偏差耦合同步控制,各有優劣。
總之,變壓器繞線機在電力領域中至關重要。我國在這一領域雖取得一定成果,但仍需不斷努力,加強自主研發,提升技術水平,縮小與國外的差距,推動行業發展,為電力事業貢獻更多力量。協普繞線機也將繼續秉承創新、進取的精神,為提升我國變壓器繞線機的整體水平不懈努力。

 
				




